煤矸石與粉煤灰資源綜合利用的發(fā)展路徑

武彥輝

（華陽(yáng)集團(tuán)，山西 陽(yáng)泉 045000）

引言

山西省有著豐富的煤炭資源，也是新中國(guó)成立之初建設(shè)的重要煤炭能源基地。在建國(guó)以后，山西省利用自身的煤炭資源優(yōu)勢(shì)，不僅為促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展提供資源支持，而且實(shí)現(xiàn)煤炭資源的就地轉(zhuǎn)化，將資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化成經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，發(fā)展電力工業(yè)以及能源重化工等產(chǎn)業(yè)，推動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展。在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)上，山西省也普遍存在煤炭資源型城市的共性現(xiàn)象，隨著煤炭的開采與電力生產(chǎn)中伴生物煤矸石以及粉煤灰越來越多，城區(qū)逐漸塌陷。在煤炭資源完全枯竭后，如何將煤矸石以及粉煤灰等多種固體廢棄物變成全新的能源，這是現(xiàn)階段山西省乃至我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展必須要迫切解決的主要問題。

1 我國(guó)煤矸石與粉煤灰資源綜合利用的現(xiàn)狀

煤礦開采中將煤層中包含的煤矸石及時(shí)排除，在進(jìn)行選礦后，就近堆放廢物。每年我國(guó)煤礦的煤矸石排放總量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過百萬(wàn)噸，長(zhǎng)期積累造成的結(jié)果使得全國(guó)各個(gè)城市的煤礦礦井周圍大量的煤矸石堆積，總積存數(shù)相當(dāng)大。而粉煤灰是民用集中供熱系統(tǒng)以及工礦企業(yè)等燃煤鍋爐排放的混合廢棄物，通常向自身的堆灰場(chǎng)進(jìn)行排放，由于長(zhǎng)期積存，堆灰場(chǎng)必定會(huì)出現(xiàn)盈滿的情況。根據(jù)資料顯示，現(xiàn)階段我國(guó)粉煤灰積存量巨大。煤矸石與粉煤灰一方面導(dǎo)致良田占用，另一方面由于暴露地表時(shí)間較長(zhǎng)，再加上受到風(fēng)吹日曬等影響，導(dǎo)致煤矸石與粉煤灰容易產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)及風(fēng)化揚(yáng)塵反應(yīng)等，將大量的有毒有害氣體釋放出來，變成酸性水或者酸性雨，直接污染附近生態(tài)環(huán)境，不僅對(duì)農(nóng)林牧業(yè)的生產(chǎn)以及發(fā)展造成不利影響，而且對(duì)人們身體健康有很大的危害。因此，煤矸石與粉煤灰始終是環(huán)境保護(hù)治理的主要問題。最近幾年，隨著國(guó)家以及各級(jí)地方政府重視程度提升，先后出臺(tái)很多環(huán)境保護(hù)政策，針對(duì)煤矸石與粉煤灰堆積的治理研究不斷深入進(jìn)行。研究結(jié)果顯示，直接利用煤矸石以及粉煤灰，可以防止污染，也能開發(fā)成建材以及陶瓷材料等產(chǎn)品。如今，很多行業(yè)部門都普遍認(rèn)可煤矸石以及粉煤灰有著重要的資源價(jià)值。在科技不斷發(fā)展以及環(huán)境保護(hù)工作日益開展的背景下，全國(guó)各個(gè)地區(qū)都日益重視煤矸石與粉煤灰資源化綜合利用的發(fā)展，及時(shí)更新應(yīng)用技術(shù)，開發(fā)出更多的產(chǎn)品，應(yīng)用范圍越來越普遍，獲得不錯(cuò)的綜合效益。

2 煤矸石和粉煤灰資源的基本情況

如今，我國(guó)阜新區(qū)大規(guī)模的矸石山炒鍋3 個(gè)，位于新邱區(qū)東排土場(chǎng)以及高德東山等地。煤矸石累計(jì)堆存量在7.8 億t 左右，占地面積在4 萬(wàn)畝左右，煤矸石年產(chǎn)生量超過200 萬(wàn)t。而粉煤灰累計(jì)堆存量在4 000 萬(wàn)t 左右，占地面積超過0.59 萬(wàn)畝。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，粉煤灰年新產(chǎn)生量大概在300 萬(wàn)t 到350 萬(wàn)t 之間，市發(fā)電廠和金山電廠產(chǎn)生量均為120 萬(wàn)t；城南熱電以及彰武熱電總共產(chǎn)生量大概在50 萬(wàn)t 到100 萬(wàn)t之間；盛明熱電以及超懿熱電新產(chǎn)生的粉煤灰賣給下游一些企業(yè)，在各種建材產(chǎn)品生產(chǎn)中運(yùn)用，比如商品混凝土、水泥制品等[1]。

3 煤矸石與粉煤灰綜合利用產(chǎn)業(yè)的重大意義

對(duì)于資源綜合利用來說，煤矸石與粉煤灰綜合利用是主要內(nèi)容，而且是實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的有效方法和途徑。

3.1 是節(jié)省土地和充分利用資源的主要措施

不管是煤炭開采伴生的煤矸石還是熱電廠家排放出來的粉煤灰，都是有著很高綜合利用價(jià)值的資源。通過循環(huán)利用煤矸石和粉煤灰，既能擴(kuò)大資源利用范圍，將廢物轉(zhuǎn)變成寶物，又能節(jié)省許多資金以及土地，真正各方面效益的相統(tǒng)一，而這些效益包括多個(gè)方面，如：資源方面、經(jīng)濟(jì)方面以及社會(huì)方面等。

3.2 是治理污染和改善環(huán)境的主要措施

煤矸石堆放時(shí)間久了，就容易出現(xiàn)自燃的情況，這樣除了將重要的低熱值資源浪費(fèi)，燃燒中排放的煙塵、CO2等也會(huì)對(duì)大氣環(huán)境產(chǎn)生污染。在經(jīng)過雨化淋溶后，煤矸石粉煤灰就會(huì)變成酸性水，向地下進(jìn)行滲透，使地下水受到污染，這些現(xiàn)象的普遍存在，必定會(huì)使人們身體健康受到很大的危害[2]。

3.3 是企業(yè)優(yōu)化結(jié)構(gòu)和提升競(jìng)爭(zhēng)力的根本選擇

現(xiàn)階段，煤礦電力行業(yè)的結(jié)構(gòu)性矛盾日益突出，對(duì)于煤炭電力行業(yè)發(fā)展來說，優(yōu)化結(jié)構(gòu)是關(guān)鍵點(diǎn)[2]。利用不斷促進(jìn)煤矸石與粉煤灰綜合利用發(fā)展，既能獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益，又能降低固體廢棄物處理投入力度；既可以使企業(yè)獲得更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，又能為實(shí)現(xiàn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供全新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。

4 煤矸石與粉煤灰綜合利用發(fā)展存在的主要問題

4.1 有關(guān)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，技術(shù)水平不高

就山西省來講，其煤矸石與粉煤灰資源綜合利用產(chǎn)業(yè)規(guī)模不大，不是集中分散，而且規(guī)?；约爱a(chǎn)業(yè)化的產(chǎn)業(yè)園區(qū)起步相當(dāng)遲。產(chǎn)業(yè)沒有迅速升級(jí)，有些企業(yè)只是重視產(chǎn)量產(chǎn)值，產(chǎn)品種類缺乏多樣化，工藝不先進(jìn)。很多企業(yè)都存在同質(zhì)化的情況，彼此競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈，導(dǎo)致產(chǎn)品價(jià)格不高，嚴(yán)重阻礙產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)健康穩(wěn)定發(fā)展。

4.2 土地復(fù)墾占據(jù)資源，開采無(wú)序

在前期土地復(fù)墾中沒有針對(duì)可利用的煤矸石資源實(shí)施科學(xué)分類，導(dǎo)致很多可利用且熱值較高的矸石被表土覆蓋且占用。這些土地已經(jīng)作為國(guó)土規(guī)劃的一部分，若調(diào)整使用用途根據(jù)各項(xiàng)程序進(jìn)行報(bào)批，也必須要與一些問題進(jìn)行協(xié)調(diào)，比如：土地“增減掛鉤”等等，導(dǎo)致資源不能得到充分開發(fā)利用。

4.3 省內(nèi)市場(chǎng)日趨萎縮，有些企業(yè)不能正常運(yùn)營(yíng)

由于受到市場(chǎng)需求疲軟帶來的影響，最近幾年煤矸石與粉煤灰綜合利用建材企業(yè)產(chǎn)能顯著降低，從微利經(jīng)營(yíng)到總體虧損，行業(yè)發(fā)展越來越衰落。

4.4 缺乏健全的建筑材料地方標(biāo)準(zhǔn)

煤矸石以及粉煤灰等很多大宗工業(yè)固體廢棄物生產(chǎn)建材產(chǎn)品的有關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)需要進(jìn)一步完善，造成資源綜合利用率建材產(chǎn)品市場(chǎng)沒有得到廣泛認(rèn)可，產(chǎn)品不能普遍應(yīng)用。

4.5 資金投入不夠

國(guó)家資源綜合利用有關(guān)政策文件明確規(guī)定，不管是資源節(jié)約還是綜合利用，都必須要始終遵循“因地制宜積極利用”的科學(xué)指導(dǎo)思想，確保做到“哪個(gè)排放，哪個(gè)治理”。然而因?yàn)閲?guó)家不再設(shè)置資源總和利用專項(xiàng)扶持資金，而長(zhǎng)期以來阜南煤炭企業(yè)始終萎靡，地方財(cái)政財(cái)力不強(qiáng)，尚未形成全新的融資途徑，進(jìn)而導(dǎo)致資源綜合利用投資不足。

5 促進(jìn)煤矸石與粉煤灰綜合利用發(fā)展的有效路徑

將煤矸石與粉煤灰資源綜合利用作為重點(diǎn)的綠色新型建材產(chǎn)業(yè)，是當(dāng)前山西省真正實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型振興的全新經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，也是降低環(huán)境污染以及避免浪費(fèi)資源的有效措施[3]。因此，必須要根據(jù)山西省具體情況，提出合理的建議，具體表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

5.1 將規(guī)劃指導(dǎo)作為引領(lǐng)，促進(jìn)綜合利用基地建設(shè)

政府和企業(yè)必須要積極配合，利用科技作為有力支撐，始終堅(jiān)持產(chǎn)業(yè)先行，不斷促進(jìn)工業(yè)固廢綜合利用，使企業(yè)可以更好更快的實(shí)現(xiàn)改造升級(jí)，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，極大地促進(jìn)行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。力求得到資金的大力支持、不斷招商引資、積極建設(shè)良好的產(chǎn)業(yè)發(fā)展平臺(tái)，激發(fā)民間投資工業(yè)固廢利用產(chǎn)業(yè)的動(dòng)力，促進(jìn)固廢利用產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。

5.2 將項(xiàng)目建設(shè)作為關(guān)鍵點(diǎn)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展

第一，認(rèn)真落實(shí)煤矸石與粉煤灰的綜合利用研究工作，將全世界各個(gè)國(guó)家的先進(jìn)適用技術(shù)進(jìn)行合理利用，積極研發(fā)，在消化吸收的同時(shí)，不斷推廣。第二，重視新型墻體材料利用，盡可能將煤矸石以及粉煤灰生產(chǎn)成很多新型墻體材料，比如：輕型板材、砌體磚等等，將粘土直接代替的同時(shí)節(jié)約很多土地資源，減少能源消耗，避免對(duì)生態(tài)造成嚴(yán)重的破壞。

5.3 促進(jìn)“資源化預(yù)處理中心項(xiàng)目”的實(shí)施

一般來說，就煤矸石堆存區(qū)域來講，必須要建立“預(yù)處理中心”，必須要對(duì)煤矸石實(shí)施預(yù)處理加工。及時(shí)為下游企業(yè)提供既專業(yè)又標(biāo)準(zhǔn)的原材料，簡(jiǎn)單來說，就是不僅可以將下游企業(yè)的原材料初加工成本明顯減少，而且可以保證煤矸石堆存山有序開采，盡可能實(shí)現(xiàn)充分利用資源。

5.4 將引進(jìn)合作作為路徑，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)科技的不斷創(chuàng)新

當(dāng)前，很多工業(yè)固廢都普遍應(yīng)用在傳統(tǒng)工業(yè)和高科技領(lǐng)域中，而這些工業(yè)固廢通常包括煤矸石以及粉煤灰等等。需要對(duì)資源優(yōu)勢(shì)進(jìn)行合理利用，不斷促進(jìn)與科研院所以及高校之間的合作，積極引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)以及優(yōu)秀的人才，使固廢綜合利用產(chǎn)業(yè)可以朝著高端化的方向不斷發(fā)展，真正實(shí)現(xiàn)資源利用高附加值和高科技發(fā)展。緊緊抓住市場(chǎng)開發(fā)，努力支持企業(yè)科技研發(fā)，促進(jìn)品牌及建設(shè)以及市場(chǎng)推廣，使固廢綜合利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展更加集群化，更加規(guī)模化[4]。

5.5 將立足本土作為重要基準(zhǔn)，大力支持企業(yè)

為了積極引導(dǎo)以及鼓勵(lì)企業(yè)參與相關(guān)產(chǎn)業(yè)，不只是要在引進(jìn)以及生產(chǎn)方面提供適當(dāng)?shù)恼叻龀?，也必須在銷售以及進(jìn)入市場(chǎng)尤其是在本地市場(chǎng)提供足夠的支持。一般來說，必須要注意以下幾點(diǎn)：第一，對(duì)于政府建設(shè)工程項(xiàng)目來說，必須要積極鼓勵(lì)與引導(dǎo)使用本地生產(chǎn)將煤灰以及煤矸石作為原料的新建材等多種固廢產(chǎn)品，使黏土磚可以盡快淘汰。第二，相關(guān)部門應(yīng)該在建材市場(chǎng)的準(zhǔn)入上，將相關(guān)工作認(rèn)真落實(shí)到位，使綠色環(huán)保型建材可以順利進(jìn)入。第三，只要電廠使用煤矸石，就必須要有成本補(bǔ)貼，減少中水價(jià)格[5]。

6 結(jié)語(yǔ)

必須要將建立生態(tài)文明城市作為根本目標(biāo)，將提高城市品位作為主要目的，重視對(duì)煤矸石于粉煤灰綜合利用，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)健康持續(xù)發(fā)展，人與自然可以和諧發(fā)展，為從根本上實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國(guó)夢(mèng)而不斷奮斗，奉獻(xiàn)出自己的綿薄之力。